基于时变、宽带、多维的信道仿真仪开发的空间信道模型研究与硬件实现

发布时间：2018-04-18 03:05

  本文选题：信道模型建模 + 信道仿真仪　； 参考：《北京邮电大学》2014年硕士论文

【摘要】：长久以来移动通信不断朝着多天线、高带宽方向发展,无线传播环境越来越复杂,建模与仿真的难度越来越大。随着新技术、新产品、新的研究领域的不断出现,要开展广泛测试、深入研究的难度也越来越大。无线信道仿真仪表可以借助硬件平台模拟3GPP/ITU的信道场景,模拟空间传播环境,生成信道冲击响应,能够很好的完成一致性、重复性测试工作,现今在MU-MMO、CoMP等系统级无线场景的研究中,在LTE终端开发与测试中,都起着极为重要的作用。 目前,商用的无线信道仿真仪表均为几家国外厂商垄断,如爱思默、伊莱比特等企业,售价高昂,严重阻碍了这类仪表在广大科研院所及企业中的普及。此外,我国近些年来一直坚持发展自主通信技术,而国外的厂商在我国的技术上投入较少,支持力度不大。因此,研发具有自主知识产权的信道仿真仪表,能够强有力地支撑起科研机构、设备厂商等进行深入研发工作,颇具战略意义。 本文依托于“时变、宽带、多维信道仿真仪的研发与产业化”项目,从硬件开发与实现入手,探讨了实现实时性单链路MIMO信道仿真的系统架构,进行了需求分析、资源性能评估、运算设计方案、数据回放方案、系统帧结构设计等。开发实时性、基于硬件的信道仿真仪表,很关键的几点在于,如何实现准确的时延效果,如何获得尽可能高的精度减少有限字长效应的影响,如何充分发挥硬件的优势,如何优化流程以提高系统运行效率,如何占用最少的硬件资源,这些将在本文中有所提及。 本文还介绍了对于软件无线电平台基带板的多片多核DSP系统的开发过程,实现了多片DSP间的协作运算,高速数据传输与实时任务调度,基于NDK(网络开发套件)开发了基带板通过以太网口与外围设备的通信接口,开发了面向FPGA的传输接口。高效的硬件运行代码,是系统开发目标能够实现的重要保证。 本文最后对所做的工作进行了总结,提出了工作中的诸多不足之处以及基于现有基础,未来可能继续进行的工作点。
[Abstract]:For a long time, mobile communication has been developing towards multiple antennas and high bandwidth. The wireless communication environment is becoming more and more complex, and modeling and simulation is becoming more and more difficult.With the emergence of new technologies, new products and new research fields, it is becoming more and more difficult to carry out extensive testing.The wireless channel simulation instrument can simulate the channel scene of 3GPP/ITU with hardware platform, simulate the space propagation environment, generate channel impulse response, and complete the consistency and repeatability test work well.Nowadays, it plays an important role in the research of system level wireless scenarios such as MU-MMO-CoMP, and in the development and testing of LTE terminals.At present, the commercial wireless channel simulation instruments are monopolized by several foreign manufacturers, such as Elmer, Ellibit and other enterprises. The high price seriously hinders the popularity of these instruments in scientific research institutes and enterprises.In addition, in recent years, China has been insisting on the development of independent communication technology, but foreign manufacturers have less technical input and less support in our country.Therefore, it is of strategic significance to develop channel simulation instruments with independent intellectual property rights, which can strongly support R & D work of scientific research institutions and equipment manufacturers.Based on the project of "Development and industrialization of Time-Varying, Broadband and Multidimensional Channel Simulator", this paper discusses the system architecture of real-time single-link MIMO channel simulation from hardware development and implementation, and analyzes the requirements.Resource performance evaluation, operational design scheme, data playback scheme, system frame structure design and so on.To develop real-time and hardware-based channel simulation instruments, the key points are how to achieve accurate delay effect, how to obtain as high accuracy as possible and how to reduce the influence of finite word length effect, and how to give full play to the advantages of hardware.How to optimize the process to improve the efficiency of the system, how to use the least hardware resources, these will be discussed in this article.This paper also introduces the development process of the multi-chip and multi-core DSP system based on the baseband board of the software radio platform, realizes the cooperative operation among the multi-chip DSP, the high-speed data transmission and the real-time task scheduling.Based on NDK (Network Development Suite), the communication interface between baseband board and peripheral equipment via Ethernet port is developed, and the transmission interface oriented to FPGA is developed.Efficient hardware running code is an important guarantee that the system development goal can be realized.Finally, this paper summarizes the work done, puts forward many shortcomings in the work and the possible future work points based on the existing foundation.
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN929.5

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 吴丹;刘珩;;无线通信实验室信道仿真器的设计与实现[J];电子测量技术;2008年09期

2 ;伊莱比特推出全新无线信道仿真平台[J];电信网技术;2008年11期

3 钟东;;基于面向对象的无线信道仿真平台的设计与实现[J];中国电子教育;2013年02期

4 徐丹;朱光喜;谭力;戴锐;;一种简单有效的无线信道仿真方法及应用[J];计算机仿真;2007年07期

5 董海;王莹;高凯;;月表无线信道仿真[J];现代电子技术;2009年13期

6 许阳明;半实物短波通信信道仿真器研究[J];电子对抗技术;1999年03期

7 唐金花;;SUI无线信道仿真[J];金华职业技术学院学报;2007年02期

8 薛伟;王忠;;基于实测的无线信道仿真分析[J];中国测试技术;2008年01期

9 华忠;;SR5500M:把真实无线环境带进实验室[J];电信网技术;2010年08期

10 高凯;张尔扬;;空时频互相关MIMO衰落信道仿真及其性能分析[J];信号处理;2007年06期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 王富;孔德强;康安康;刘旭光;;室内无线信道仿真[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年

2 谷伟;刘家康;匡镜明;;一种基于二元系统函数的VHF信道仿真模型[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年

3 崔青虎;符初生;;Rice信道仿真分析[A];第七届中国通信学会学术年会论文集[C];2010年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 詹瞻;多天线宽带无线信道仿真技术的研究与实现[D];北京邮电大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘子建;基于时变、宽带、多维的信道仿真仪开发的空间信道模型研究与硬件实现[D];北京邮电大学;2014年

2 李优杏;基于FPGA的无线信道仿真器设计与实现[D];电子科技大学;2008年

3 陈超;基于相关Nakagami衰落的无线信道仿真与硬件实现[D];南京航空航天大学;2012年

4 王鹏飞;一种小尺度衰落信道仿真器的研究与FPGA实现[D];国防科学技术大学;2009年

5 匡琪;基于CBSM的MIMO无线信道仿真器的设计与实现[D];哈尔滨工业大学;2013年

6 成澜;无线信道仿真与建模[D];苏州大学;2008年

7 黎玉玲;无线信道仿真平台的设计与实现[D];北京工业大学;2003年

8 赵炎;宽带低压电力线通讯的信道仿真器设计[D];复旦大学;2013年

9 任海玉;深空信道仿真器实现技术研究[D];中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）;2010年

10 牛运杰;高速铁路移动环境下信道仿真与同步算法仿真研究[D];西南交通大学;2010年

，

本文编号：1766495